✷ Laser
Njegov puni naziv je Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation.Ovo doslovno znači "pojačanje zračenja pobuđenog svjetlom".To je umjetni izvor svjetlosti sa različitim karakteristikama od prirodnog svjetla, koji se može širiti na velike udaljenosti u pravoj liniji i može se skupiti na malom prostoru.
✷ Razlika između lasera i prirodnog svjetla
1. Monokromatičnost
Prirodna svjetlost obuhvata širok raspon valnih dužina od ultraljubičastog do infracrvenog.Njene talasne dužine variraju.
Prirodno svjetlo
Lasersko svjetlo je jedna talasna dužina svjetlosti, svojstvo koje se naziva monohromatnost.Prednost monokromatičnosti je u tome što povećava fleksibilnost optičkog dizajna.
Laser
Indeks prelamanja svetlosti varira u zavisnosti od talasne dužine.
Kada prirodna svjetlost prođe kroz sočivo, dolazi do difuzije zbog različitih tipova valnih dužina sadržanih u njima.Ova pojava se naziva hromatska aberacija.
Lasersko svjetlo, s druge strane, je jedna talasna dužina svjetlosti koja se lomi samo u istom smjeru.
Na primjer, dok objektiv kamere mora imati dizajn koji ispravlja izobličenje zbog boje, laseri trebaju uzeti u obzir samo tu valnu dužinu, tako da se snop može prenositi na velike udaljenosti, što omogućava precizan dizajn koji koncentriše svjetlost na malom mestu.
2. Usmjerenost
Usmjerenost je stepen do kojeg je manje vjerovatno da će se zvuk ili svjetlost raspršiti dok putuju kroz prostor;veća usmjerenost ukazuje na manju difuziju.
Prirodno svjetlo: Sastoji se od svjetlosti raspršene u različitim smjerovima, a da bi se poboljšala usmjerenost, potreban je složen optički sistem za uklanjanje svjetlosti izvan smjera naprijed.
laser:To je visoko usmjereno svjetlo i lakše je dizajnirati optiku koja omogućava laseru da putuje pravolinijski bez širenja, omogućavajući prijenos na velike udaljenosti i tako dalje.
3. Koherentnost
Koherencija ukazuje na stepen do kojeg svetlost ima tendenciju da interferira jedno s drugim.Ako se svjetlost smatra valovima, što su trake bliže to je koherencija veća.Na primjer, različiti valovi na površini vode mogu se međusobno pojačati ili poništiti kada se sudaraju, a na isti način kao i ovaj fenomen, što su valovi nasumičniji to je stupanj interferencije slabiji.
Prirodno svjetlo
Faza, talasna dužina i pravac lasera su isti, a jači talas se može održati, što omogućava prenos na velike udaljenosti.
Laserski vrhovi i doline su konzistentni
Visoko koherentna svjetlost, koja se može prenositi na velike udaljenosti bez širenja, ima prednost u tome što se može prikupiti u male tačke kroz sočivo i može se koristiti kao svjetlost visoke gustine prenosom svjetlosti generirane na drugom mjestu.
4. Gustoća energije
Laseri imaju odličnu monohromatičnost, usmjerenost i koherentnost i mogu se agregirati u vrlo male tačke kako bi formirali svjetlost visoke gustine energije.Laseri se mogu smanjiti do granice prirodnog svjetla koje se ne može doseći prirodnom svjetlošću.(Granica zaobilaženja: Odnosi se na fizičku nemogućnost fokusiranja svjetlosti u nešto manje od valne dužine svjetlosti.)
Smanjivanjem lasera na manju veličinu, intenzitet svjetlosti (gustina snage) može se povećati do tačke u kojoj se može koristiti za rezanje metala.
Laser
✷ Princip laserske oscilacije
1. Princip generiranja lasera
Za proizvodnju laserske svjetlosti potrebni su atomi ili molekuli zvani laserski mediji.Laserski medij je eksterno pobuđen (pobuđen) tako da atom prelazi iz niskoenergetskog osnovnog stanja u visokoenergetsko pobuđeno stanje.
Pobuđeno stanje je stanje u kojem se elektroni unutar atoma kreću od unutrašnjeg prema vanjskom omotaču.
Nakon što se atom transformira u pobuđeno stanje, vraća se u osnovno stanje nakon određenog vremenskog perioda (vrijeme koje je potrebno da se vrati iz pobuđenog u osnovno stanje naziva se životnim vijekom fluorescencije).U ovom trenutku primljena energija se zrači u obliku svjetlosti da se vrati u osnovno stanje (spontano zračenje).
Ovo zračeno svjetlo ima određenu talasnu dužinu.Laseri se generiraju transformacijom atoma u pobuđeno stanje, a zatim izdvajanjem rezultirajuće svjetlosti da bi je iskoristili.
2. Princip pojačanog lasera
Atomi koji su bili transformisani u pobuđeno stanje tokom određenog vremenskog perioda će zračiti svetlost usled spontanog zračenja i vratiti se u osnovno stanje.
Međutim, što je jača pobuđena svjetlost, to će se više povećavati broj atoma u pobuđenom stanju, a povećavaće se i spontano zračenje svjetlosti, što rezultira fenomenom pobuđenog zračenja.
Stimulirano zračenje je pojava u kojoj, nakon pada svjetlosti spontanog ili stimuliranog zračenja na pobuđeni atom, ta svjetlost daje pobuđenom atomu energiju da svjetlost dobije odgovarajući intenzitet.Nakon pobuđenog zračenja, pobuđeni atom se vraća u osnovno stanje.To je stimulirano zračenje koje se koristi za pojačanje lasera, a što je veći broj atoma u pobuđenom stanju, to se kontinuirano stvara više stimuliranog zračenja, što omogućava da se svjetlost brzo pojača i izvuče kao lasersko svjetlo.
✷ Konstrukcija lasera
Industrijski laseri su općenito kategorizirani u 4 tipa.
1. Poluprovodnički laser: Laser koji koristi poluprovodnik sa strukturom aktivnog sloja (sloj koji emituje svetlost) kao svoj medij.
2. Gasni laseri: CO2 laseri koji koriste CO2 gas kao medij su u širokoj upotrebi.
3. Solid-state laseri: generalno YAG laseri i YVO4 laseri, sa YAG i YVO4 kristalnim laserskim medijima.
4. Fiber laser: korištenje optičkih vlakana kao medija.
✷ O pulsnim karakteristikama i efektima na radne komade
1. Razlike između YVO4 i fiber lasera
Glavne razlike između YVO4 lasera i lasera s vlaknima su vršna snaga i širina impulsa.Vršna snaga predstavlja intenzitet svjetlosti, a širina impulsa predstavlja trajanje svjetlosti.yVO4 ima karakteristiku lakog generisanja visokih pikova i kratkih impulsa svjetlosti, a vlakna imaju karakteristiku lakog stvaranja niskih pikova i dugih impulsa svjetlosti.Kada laser ozrači materijal, rezultat obrade može znatno varirati ovisno o razlici u impulsima.
2. Uticaj na materijale
Impulsi YVO4 lasera zrače materijal svetlošću visokog intenziteta u kratkom vremenskom periodu, tako da se svetlija područja površinskog sloja brzo zagrevaju, a zatim odmah ohlade.Ozračeni dio se hladi do stanja pjene u stanju ključanja i isparava da bi se formirao plići otisak.Ozračenje se završava prije prijenosa topline, tako da postoji mali toplinski utjecaj na okolno područje.
Impulsi fiber lasera, s druge strane, zrače svjetlo niskog intenziteta tokom dugog vremenskog perioda.Temperatura materijala polako raste i ostaje tečnost ili isparavanje dugo vremena.Stoga je fiber laser pogodan za crno graviranje gdje količina graviranja postaje velika, ili gdje je metal podvrgnut velikoj količini topline i oksidira i treba ga pocrniti.
Vrijeme objave: 26.10.2023